相较于传统的金属熔炼和加工工艺,金属粉末烧结板的制造过程能耗较低。在烧结环节,虽然需要对成型坯体进行加热,但由于烧结温度低于金属熔点,且通过优化烧结工艺(如采用快速烧结技术、精细控制加热时间和温度曲线等),能够有效减少能源消耗。同时,在整个生产过程中,由于材料利用率高,减少了因大量废料产生和处理所带来的额外能源消耗,符合节能减排的环保要求,有助于降低工业生产对环境的能源压力。金属粉末烧结板工艺由于实现了近净成形,减少了废料的产生。与传统机械加工过程中产生大量金属切屑等废料不同,该工艺产生的废料主要是少量未烧结完全或不符合质量要求的产品,这些废料可以通过回收和再加工重新利用,降低了对新原材料的需求。此外,在生产过程中,由于不需要进行大规模的熔炼和高温化学反应,避免了传统熔炼工艺中产生的大量有害气体(如二氧化硫、氮氧化物等)和粉尘排放,对环境的污染降低,是一种绿色环保的制造技术。制备含金属卤化物的粉末,赋予烧结板特殊的光学与电学性能。广州大面积金属粉末烧结板

常规烧结:在合适温度和气氛(氢气、氮气、真空等)下加热成型坯体,使粉末颗粒结合,提高密度和强度。氢气气氛除杂质,氮气防氧化,真空适用于对氧含量要求高的材料。对于一些对性能要求相对不高的普通金属粉末烧结板,常规烧结方法较为常用。热压烧结:烧结时施压,在设备中进行,模具用石墨等材料。能降低烧结温度、缩短时间,获得更高密度和性能的制品,常用于高性能陶瓷等材料制备,在金属粉末烧结板制造中也用于一些对性能要求极高的特殊板材。放电等离子烧结(SPS):通过脉冲电流产生放电等离子体和焦耳热快速加热烧结。可颗粒表面杂质,表面,升温快(100 - 1000℃/min)、时间短(几分钟到几十分钟)、能抑制晶粒长大,用于制备纳米材料等,对于采用纳米金属粉末制造的烧结板,SPS 技术具有独特优势。广州大面积金属粉末烧结板开发空心金属粉末,降低烧结板密度,实现轻量化的同时保持一定强度。

注射成型过程主要包括注射料制备、注射成型、脱脂等步骤。注射料制备时,要确保金属粉末与粘结剂充分混合,形成均匀稳定的混合物。粘结剂的选择和用量对注射料的流动性和成型性能至关重要,过多的粘结剂会导致脱脂困难,且在烧结后可能会留下较多的杂质;过少的粘结剂则无法保证粉末的粘结效果,使注射料的流动性变差。注射成型过程中,注射机的注射压力、注射速度、模具温度等参数需要精确控制,以确保注射料能够顺利填充模具型腔,并形成质量良好的坯体。脱脂是注射成型后的关键步骤,其目的是去除坯体中的粘结剂。脱脂方法有多种,如热脱脂、溶剂脱脂、催化脱脂等。热脱脂是通过加热使粘结剂分解挥发,但加热过程中要控制好升温速率和温度,避免坯体因粘结剂快速分解而产生裂纹或变形。溶剂脱脂则是利用有机溶剂溶解粘结剂,其优点是脱脂速度快,但需要注意溶剂的回收和环保问题。催化脱脂是在催化剂的作用下,加速粘结剂的分解,能够提高脱脂效率和质量。
在金属粉末烧结板的制备过程中,由于粉末原料通常经过严格筛选与提纯,相较于传统熔炼工艺,能有效避免熔炼过程中可能混入的杂质与污染物,确保了初始材料的高纯度。以电子材料领域应用的金属粉末烧结板为例,所采用的金属粉末纯度极高,在后续烧结过程中,粉末颗粒间不存在结合接触或夹杂物,进一步保障了材料的纯净度,为实现均匀的粒度分布和可控的孔隙率奠定基础。这种高纯度和均匀性使得烧结板在性能表现上极为稳定,无论是在导电性、导热性还是力学性能等方面,都能在不同部位保持一致,满足了对材料性能一致性要求极高的应用场景,如精密电子元件制造。设计梯度成分的金属粉末,使烧结板不同部位呈现不同性能,满足多元需求。

金属粉末烧结技术早可追溯至20世纪初,当时主要用于制备钨丝等简单制品。20世纪30年代,德国率先开发出青铜烧结过滤器,标志着金属粉末烧结板开始进入工业应用领域。这一阶段的产品主要采用简单的压制-烧结工艺,材料体系以铜、镍等传统金属为主,产品性能相对单一。随着粉末冶金技术的进步,金属粉末烧结板进入快速发展期。不锈钢、钛合金等新材料体系相继出现,等静压、粉末轧制等新工艺开始应用。产品性能提升,应用领域从简单的过滤扩展到化工、汽车等多个行业。利用微纳制造技术制备精细结构金属粉末,使烧结板拥有高精度微观结构。荆门金属粉末烧结板
合成含稀土元素的金属粉末,改善烧结板的微观组织,提高其高温稳定性与抗氧化性。广州大面积金属粉末烧结板
模压成型是将经过预处理的金属粉末放入特定模具中,在一定压力下使其压实成型的方法。这是一种较为传统且应用的成型工艺,适用于制造形状相对简单、尺寸精度要求较高的金属粉末烧结板。模压成型的过程一般包括装粉、压制、脱模三个步骤。装粉时,要确保粉末均匀地填充到模具型腔中,避免出现粉末堆积不均匀或有空隙的情况,否则会导致压制后的坯体密度不均匀。压制过程中,压力的大小、施加方式和保压时间是影响坯体质量的关键因素。压力过小,粉末颗粒之间结合不紧密,坯体强度低,在后续处理过程中容易出现变形或破裂;压力过大,则可能导致模具损坏,同时坯体内部可能产生较大的内应力,在烧结过程中引起变形甚至开裂。合适的保压时间能够使粉末颗粒在压力作用下充分调整位置,达到更紧密的堆积状态,提高坯体的密度和强度。脱模时,要注意避免对坯体造成损伤,通常会采用一些脱模剂或特殊的脱模装置来辅助脱模。广州大面积金属粉末烧结板